Разработка методов повышения точности преобразователей вращательного движения в поступательное для систем отсчета перемещений рабочих органов станков с ЧПУ : магистерская диссертация

Abstract

В данной магистерской диссертации представлены результаты разработки методов повышения точности преобразователей вращательного движения в поступательное для систем отсчета перемещения рабочих органов станков с ЧПУ, что и является целью выпускной квалификационной работы. Актуальность темы обусловлена тем, что точность машин и механизмов является основной характеристикой их качества. Традиционные механические передачи (зубчатые, реечные и др.) имеют широкое применение во всех отраслях машиностроения. Требования к точности изготавливаемых деталей существенно ужесточаются, поэтому необходимо непрерывно совершенствовать методы повышения точности передач. Научная новизна обусловлена разработкой новых методов повышения точности систем отсчета перемещений путем уменьшения или ликвидирования кинематических погрешностей и погрешностей от износа преобразователей вращательного движения в поступательное. Рассмотрены элементы, применяемые при построении современных систем отсчета перемещений и возникающие в них погрешности. Проведен анализ существующих методов уменьшения кинематических погрешностей и погрешностей от износа преобразователей вращательного движения в поступательное. На его основе разработаны: метод отсчета перемещений рабочего органа станка с компенсацией погрешностей ходового винта; метод снижения износа передачи винт-гайка скольжения; метод снижения износа передачи винт-гайка качения; метод отсчета перемещений рабочего органа станка с коррекцией кинематических погрешностей рейки; метод снижения износа зубчато-реечной передачи; насос, предназначенный для использования при реализации перечисленных методов. В ходе работы над магистерской диссертацией было подано шесть заявок на изобретения. В результате было получено пять патентов: патент на изобретение №2750575 «Насос шестеренный реверсивный», патент на изобретение №2756797 «Передача винт-гайка качения», патент на изобретение №2764105 «Зубчато-реечный привод подачи металлорежущего станка с ЧПУ», патент на изобретение №2768807 «Устройство отсчета перемещений рабочего органа машины с ходовым винтом» и патент на изобретение №2767381 «Передача винт гайка скольжения». На рассмотрении в ФИПС находится заявка на изобретение №2021114570 «Зубчато-реечный привод подачи рабочего органа тяжелого крупногабаритного металлорежущего станка».

This master's thesis presents the results of the development of methods for precision improvement of reference systems for the movement of movable operating element of CNC machines, which is the purpose of the final qualifying work. The relevance of the topic is due to the fact that the precision of machines and mechanisms is the main characteristic of their quality. Traditional mechanical gears (gear, rack and pinion, etc.) are widely used in all branches of mechanical engineering. The requirements for the precision of manufactured parts are significantly tightened, so it is necessary to continuously improve methods for improving the precision of transmissions. The scientific novelty is due to the development of new methods for improving the precision of displacement reference systems by reducing or eliminating kinematic errors and errors from wear of rotary motion converters to translational. The elements used in the construction of modern displacement reference systems and the errors arising in them are considered. The analysis of existing methods for reducing kinematic errors and errors from wear of rotary motion converters to translational motion is carried out. Based on it, the following methods have been developed: the method of counting the movements of the movement of movable operating element of the machine with compensation of errors of the lead screw; the method of reducing the wear of the transmission screw-nut sliding; the method of reducing the wear of the rolling screw-nut transmission; the method of counting the movements of the movement of movable operating element of the machine with correction of kinematic errors of the rail; the method of reducing the wear of rack and pinion transmission; the pump, designed for use in the implementation of the above-mentioned methods. During the work on the master's thesis, six applications for inventions were submitted. As a result, five patents were obtained: patent for invention No. 2750575 "Reversible gear pump", patent for invention No. 2756797 "Rolling screw-nut transmission", patent for invention No. 2764105 "Rack-and-pinion feeding drive of CNC metal cutting machine", patent for invention No. 2768807 "Device for counting the movements of the operating member of a machine with a drive screw" and patent for invention No. 2767381 "Sliding screw-nut gearing". The application for invention No. 2021114570 "Rack-and-pinion feeding drive of the operating member of a heavy large-sized metal-cutting machine" is under consideration in the federal institute of industrial property.